મેસોસ્કેલ મેન્યુફેક્ચરિંગ / મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ

પરંપરાગત ઉત્પાદન તકનીકો સાથે અમે "મેક્રોસ્કેલ" સ્ટ્રક્ચર્સ ઉત્પન્ન કરીએ છીએ જે પ્રમાણમાં મોટી હોય છે અને નરી આંખે જોઈ શકાય છે. સાથે MESOMANUFACTURING જો કે અમે લઘુચિત્ર ઉપકરણો માટે ઘટકોનું ઉત્પાદન કરીએ છીએ. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગને MESOSCALE MANUFACTURING or-bb3b-136bad5cf58d_or_cc-3b-136MAC58-136MAC58-3194. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ મેક્રો અને માઇક્રો મેન્યુફેક્ચરિંગ બંનેને ઓવરલેપ કરે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગના ઉદાહરણો શ્રવણ સહાયકો, સ્ટેન્ટ્સ, ખૂબ નાની મોટર્સ છે.

 

 

 

મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગમાં પ્રથમ અભિગમ એ છે કે મેક્રોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓને ઓછી કરવી. ઉદાહરણ તરીકે, થોડા ડઝન મિલીમીટરમાં પરિમાણ ધરાવતું નાનું લેથ અને 100 ગ્રામ વજનની 1.5Wની મોટર એ મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગનું સારું ઉદાહરણ છે જ્યાં ડાઉનસ્કેલિંગ થયું છે. બીજો અભિગમ એ માઇક્રોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓને સ્કેલ કરવાનો છે. ઉદાહરણ તરીકે LIGA પ્રક્રિયાઓને અપસ્કેલ કરી શકાય છે અને મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગના ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરી શકાય છે.

 

 

 

અમારી મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓ સિલિકોન-આધારિત MEMS પ્રક્રિયાઓ અને પરંપરાગત લઘુચિત્ર મશીનિંગ વચ્ચેના અંતરને દૂર કરી રહી છે. મેસોસ્કેલ પ્રક્રિયાઓ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ, સિરામિક્સ અને કાચ જેવી પરંપરાગત સામગ્રીમાં માઇક્રોન કદના લક્ષણો ધરાવતા બે અને ત્રિ-પરિમાણીય ભાગોનું નિર્માણ કરી શકે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓ જે હાલમાં અમારી પાસે ઉપલબ્ધ છે તેમાં ફોકસ્ડ આયન બીમ (FIB) સ્પટરિંગ, માઇક્રો-મિલિંગ, માઇક્રો-ટર્નિંગ, એક્સાઇમર લેસર એબ્લેશન, ફેમટો-સેકન્ડ લેસર એબ્લેશન અને માઇક્રો ઇલેક્ટ્રો-ડિસ્ચાર્જ (EDM) મશીનિંગનો સમાવેશ થાય છે. આ મેસોસ્કેલ પ્રક્રિયાઓ સબટ્રેક્ટિવ મશીનિંગ ટેક્નોલોજી (એટલે કે, સામગ્રી દૂર કરવાની) નો ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે LIGA પ્રક્રિયા, એક એડિટિવ મેસોસ્કેલ પ્રક્રિયા છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓમાં વિવિધ ક્ષમતાઓ અને પ્રદર્શન વિશિષ્ટતાઓ હોય છે. રસના મશીનિંગ પર્ફોર્મન્સ સ્પેસિફિકેશનમાં ન્યૂનતમ ફીચર સાઈઝ, ફીચર ટોલરન્સ, ફીચર લોકેશન એક્યુરસી, સરફેસ ફિનીશ અને મટીરીયલ રીમુવલ રેટ (MRR) નો સમાવેશ થાય છે. અમારી પાસે ઇલેક્ટ્રો-મિકેનિકલ ઘટકોના મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગની ક્ષમતા છે જેને મેસોસ્કેલ ભાગોની જરૂર છે. સબટ્રેક્ટિવ મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બનાવાયેલ મેસોસ્કેલ ભાગોમાં વિવિધ પ્રકારની સામગ્રી અને વિવિધ મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત સપાટીની સ્થિતિને કારણે અનન્ય ટ્રિબોલોજીકલ ગુણધર્મો હોય છે. આ સબ્ટ્રેક્ટિવ મેસોસ્કેલ મશીનિંગ ટેક્નોલોજીઓ આપણને સ્વચ્છતા, એસેમ્બલી અને ટ્રાયબોલોજી સંબંધિત ચિંતાઓ લાવે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગમાં સ્વચ્છતા મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે મેસો-મશીનિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન મેસોસ્કેલ ગંદકી અને ભંગાર કણોનું કદ મેસોસ્કેલ લક્ષણો સાથે સરખાવી શકાય છે. મેસોસ્કેલ મિલિંગ અને ટર્નિંગ ચિપ્સ અને બરર્સ બનાવી શકે છે જે છિદ્રોને અવરોધિત કરી શકે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પદ્ધતિના આધારે સપાટીની આકારશાસ્ત્ર અને સપાટીની સમાપ્તિની સ્થિતિ મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે. મેસોસ્કેલ ભાગોને હેન્ડલ કરવા અને સંરેખિત કરવા મુશ્કેલ છે જે એસેમ્બલીને એક પડકાર બનાવે છે જેને અમારા મોટાભાગના સ્પર્ધકો દૂર કરવામાં અસમર્થ છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગમાં અમારો ઉપજ દર અમારા સ્પર્ધકો કરતા ઘણો વધારે છે જે અમને વધુ સારી કિંમતો ઓફર કરવામાં સક્ષમ હોવાનો ફાયદો આપે છે.

 

 

 

મેસોસ્કેલ મશીનિંગ પ્રક્રિયાઓ: અમારી મુખ્ય મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ તકનીકો ફોકસ્ડ આયન બીમ (FIB), માઇક્રો-મિલિંગ અને માઇક્રો-ટર્નિંગ, લેસર મેસો-મશીનિંગ, માઇક્રો-EDM (ઇલેક્ટ્રો-ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ) છે.

 

 

 

ફોકસ્ડ આયન બીમ (FIB), માઇક્રો-મિલીંગ અને માઇક્રો-ટર્નિંગનો ઉપયોગ કરીને મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ: FIB ગેલિયમ આયન બીમ બોમ્બાર્ડમેન્ટ દ્વારા વર્કપીસમાંથી સામગ્રીને સ્પુટર કરે છે. વર્કપીસ ચોક્કસ તબક્કાના સમૂહમાં માઉન્ટ થયેલ છે અને ગેલિયમના સ્ત્રોતની નીચે વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવે છે. વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં અનુવાદ અને પરિભ્રમણના તબક્કાઓ FIB મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ માટે ગેલિયમ આયનોના બીમ માટે વર્ક પીસ પર વિવિધ સ્થાનો ઉપલબ્ધ કરાવે છે. ટ્યુનેબલ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ પૂર્વ-નિર્ધારિત અંદાજિત વિસ્તારને આવરી લેવા માટે બીમને સ્કેન કરે છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સંભવિત ગેલિયમ આયનોના સ્ત્રોતને વેગ આપે છે અને વર્ક પીસ સાથે અથડાય છે. અથડામણ વર્ક પીસમાંથી અણુઓને દૂર કરે છે. FIB મેસો-મશીનિંગ પ્રક્રિયાનું પરિણામ નજીકના વર્ટિકલ પાસાઓનું નિર્માણ હોઈ શકે છે. અમારી પાસે ઉપલબ્ધ કેટલાક FIB માં બીમનો વ્યાસ 5 નેનોમીટર જેટલો નાનો છે, જે FIB ને મેસોસ્કેલ અને માઇક્રોસ્કેલ સક્ષમ મશીન બનાવે છે. અમે એલ્યુમિનિયમમાં મશીન ચેનલોમાં ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા મિલિંગ મશીનો પર માઇક્રો-મિલિંગ ટૂલ્સ માઉન્ટ કરીએ છીએ. FIB નો ઉપયોગ કરીને અમે માઇક્રો-ટર્નિંગ ટૂલ્સ બનાવી શકીએ છીએ જેનો ઉપયોગ પછી બારીક થ્રેડેડ સળિયા બનાવવા માટે લેથ પર કરી શકાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, FIB નો ઉપયોગ મેસો-મશીનિંગ ફિચર્સ ઉપરાંત અંતિમ વર્ક પીસ પર મશીન હાર્ડ ટૂલિંગ માટે કરી શકાય છે. ધીમી સામગ્રી દૂર કરવાની દરે FIB ને મોટી સુવિધાઓને સીધી રીતે મશિન કરવા માટે અવ્યવહારુ તરીકે રેન્ડર કર્યું છે. જો કે, હાર્ડ ટૂલ્સ પ્રભાવશાળી દરે સામગ્રીને દૂર કરી શકે છે અને મશીનિંગ સમયના કેટલાક કલાકો માટે પૂરતા ટકાઉ હોય છે. તેમ છતાં, FIB સીધા મેસો-મશીનિંગ જટિલ ત્રિ-પરિમાણીય આકારો માટે વ્યવહારુ છે જેને નોંધપાત્ર સામગ્રી દૂર કરવાની દરની જરૂર નથી. એક્સપોઝરની લંબાઇ અને ઘટનાનો ખૂણો સીધી રીતે મશીનવાળી સુવિધાઓની ભૂમિતિને ખૂબ અસર કરી શકે છે.

 

 

 

લેસર મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ: એક્સાઈમર લેસરોનો ઉપયોગ મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ માટે થાય છે. એક્સાઈમર લેસર મશીન સામગ્રીને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના નેનોસેકન્ડ પલ્સ સાથે પલ્સ કરે છે. વર્ક પીસ ચોકસાઇના અનુવાદના તબક્કામાં માઉન્ટ થયેલ છે. નિયંત્રક સ્થિર યુવી લેસર બીમના સંબંધમાં વર્ક પીસની ગતિનું સંકલન કરે છે અને કઠોળના ફાયરિંગનું સંકલન કરે છે. મેસો-મશીનિંગ ભૂમિતિને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે માસ્ક પ્રોજેક્શન તકનીકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. માસ્કને બીમના વિસ્તૃત ભાગમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જ્યાં લેસર ફ્લુઅન્સ માસ્કને દૂર કરવા માટે ખૂબ ઓછું હોય છે. માસ્ક ભૂમિતિને લેન્સ દ્વારા ડી-મેગ્નિફાઇડ કરવામાં આવે છે અને વર્ક પીસ પર પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવે છે. આ અભિગમનો ઉપયોગ એકસાથે બહુવિધ છિદ્રો (એરે) કરવા માટે થઈ શકે છે. અમારા એક્સાઈમર અને YAG લેસરોનો ઉપયોગ પોલિમર, સિરામિક્સ, કાચ અને 12 માઇક્રોન જેટલા નાના ફીચર સાઈઝ ધરાવતા ધાતુઓ માટે થઈ શકે છે. UV તરંગલંબાઇ (248 nm) અને લેસર મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ / મેસો-મશીનિંગમાં વર્કપીસ વચ્ચેના સારા જોડાણથી ઊભી ચેનલની દિવાલોમાં પરિણમે છે. ક્લીનર લેસર મેસો-મશીનિંગ અભિગમ એ Ti-sapphire femtosecond લેસરનો ઉપયોગ કરવાનો છે. આવી મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓમાંથી શોધી શકાય તેવા ભંગાર નેનો-કદના કણો છે. ફેમટોસેકન્ડ લેસરનો ઉપયોગ કરીને ડીપ એક માઇક્રોન-સાઇઝ ફીચર્સ માઇક્રોફેબ્રિકેટ કરી શકાય છે. ફેમટોસેકન્ડ લેસર એબ્લેશન પ્રક્રિયા અનન્ય છે કારણ કે તે થર્મલી એબ્લેટિંગ સામગ્રીને બદલે અણુ બોન્ડ તોડે છે. ફેમટોસેકન્ડ લેસર મેસો-મશીનિંગ/માઈક્રોમશીનિંગ પ્રક્રિયા મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગમાં વિશેષ સ્થાન ધરાવે છે કારણ કે તે ક્લીનર, માઇક્રોન સક્ષમ છે અને તે ચોક્કસ સામગ્રી નથી.

 

 

 

માઇક્રો-ઇડીએમ (ઇલેક્ટ્રો-ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ) નો ઉપયોગ કરીને મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ: ઇલેક્ટ્રો-ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ સ્પાર્ક ઇરોશન પ્રક્રિયા દ્વારા સામગ્રીને દૂર કરે છે. અમારા માઇક્રો-EDM મશીનો 25 માઇક્રોન જેટલી નાની સુવિધાઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. સિંકર અને વાયર માઇક્રો-EDM મશીન માટે, વિશેષતાનું કદ નક્કી કરવા માટેની બે મુખ્ય બાબતો છે ઇલેક્ટ્રોડનું કદ અને ઓવર-બમ ગેપ. 10 માઇક્રોનથી ઓછા વ્યાસવાળા ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને થોડા માઇક્રોન જેટલા ઓછા ઓવર-બમનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે. સિંકર EDM મશીન માટે જટિલ ભૂમિતિ ધરાવતું ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવા માટે જાણવાની જરૂર છે. ગ્રેફાઇટ અને કોપર બંને ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી તરીકે લોકપ્રિય છે. મેસોસ્કેલ ભાગ માટે જટિલ સિંકર EDM ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવાનો એક અભિગમ LIGA પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવાનો છે. કોપર, ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી તરીકે, LIGA મોલ્ડમાં પ્લેટેડ કરી શકાય છે. કોપર LIGA ઇલેક્ટ્રોડને પછી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અથવા કોવર જેવી અલગ સામગ્રીમાં મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ માટે સિંકર EDM મશીન પર માઉન્ટ કરી શકાય છે.

 

 

 

કોઈપણ એક મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયા તમામ કામગીરી માટે પૂરતી નથી. કેટલીક મેસોસ્કેલ પ્રક્રિયાઓ અન્ય કરતા વધુ વ્યાપક હોય છે, પરંતુ દરેક પ્રક્રિયાની પોતાની વિશિષ્ટતા હોય છે. મોટાભાગે અમને યાંત્રિક ઘટકોની કામગીરીને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે વિવિધ સામગ્રીની જરૂર પડે છે અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ જેવી પરંપરાગત સામગ્રીઓ સાથે આરામદાયક હોઈએ છીએ કારણ કે આ સામગ્રીનો લાંબો ઈતિહાસ છે અને તે વર્ષોથી ખૂબ જ સારી રીતે લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓ અમને પરંપરાગત સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સબટ્રેક્ટિવ મેસોસ્કેલ મશીનિંગ ટેક્નૉલૉજી અમારા મટિરિયલ બેઝને વિસ્તૃત કરે છે. મેસોમેન્યુફેક્ચરિંગમાં કેટલાક સામગ્રી સંયોજનો સાથે ગેલિંગ એક સમસ્યા હોઈ શકે છે. દરેક ચોક્કસ મેસોસ્કેલ મશીનિંગ પ્રક્રિયા સપાટીની ખરબચડી અને મોર્ફોલોજીને વિશિષ્ટ રીતે અસર કરે છે. માઇક્રો-મિલિંગ અને માઇક્રો-ટર્નિંગ બરર્સ અને કણો પેદા કરી શકે છે જે યાંત્રિક સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. માઇક્રો-EDM એક પુનઃકાસ્ટ સ્તર છોડી શકે છે જેમાં ચોક્કસ વસ્ત્રો અને ઘર્ષણ લાક્ષણિકતાઓ હોઈ શકે છે. મેસોસ્કેલ ભાગો વચ્ચેની ઘર્ષણની અસરોમાં સંપર્કના મર્યાદિત બિંદુઓ હોઈ શકે છે અને સપાટીના સંપર્ક મોડેલો દ્વારા ચોક્કસ રીતે મોડેલ કરવામાં આવતાં નથી. કેટલીક મેસોસ્કેલ મશીનિંગ ટેક્નોલોજી, જેમ કે માઇક્રો-ઇડીએમ, એકદમ પરિપક્વ છે, અન્યની વિરુદ્ધ, જેમ કે ફેમટોસેકન્ડ લેસર મેસો-મશીનિંગ, જેને હજુ પણ વધારાના વિકાસની જરૂર છે.